JPH1038024A - Rubber laminated structure as seismic isolation means - Google Patents

Rubber laminated structure as seismic isolation means

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JPH1038024A
JPH1038024A JP19017196A JP19017196A JPH1038024A JP H1038024 A JPH1038024 A JP H1038024A JP 19017196 A JP19017196 A JP 19017196A JP 19017196 A JP19017196 A JP 19017196A JP H1038024 A JPH1038024 A JP H1038024A
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JP
Japan
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rubber
flange plate
tensile force
stress
seismic isolation
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP19017196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobufusa Yanagisawa
延房 柳沢
Toshio Yoshida
俊夫 吉田
Kiyoshi Eguchi
清 江口
Akira Wada
章 和田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JDC Corp
Zenitaka Corp
Maeda Corp
Original Assignee
JDC Corp
Zenitaka Corp
Maeda Corp
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Publication date
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To relax a tensile stress and stress concentration affected to the laminated rubber of a rubber laminated body by a tensile force and avoid the breaking off of the laminated rubber by installing a means for relaxing a stress by a tensile force added to the rubber laminated body at an earthquake generation time on a flange plate. SOLUTION: When the rigidity of a flange plate 1 is different at a compression area and a tension area, a tensile force is comparatively small and a large displacement is needed until a piled rubber reaches a tension yield. But, as the flange plate 1 is deformed, a stress transmitted to a rubber is not uniform and a stress concentration is generated on a rubber end part. For example, a slit 5 is formed to disperse this stress concentration. This slit 5 is formed near each bolt hole 10 formed on the periphery surface of the flange plate 1 and on the side surface of the bolt hole 10 faced to the rubber laminated body direction. Thereby, the stress concentration generated by the tensile force at the periphery of the bolt of the flange plate 1 is dispersed and the stress can be relaxed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、免震用ゴム積層体
と建造物並びに基礎とを定着するためのフランジプレー
トとから成る免震手段としてのゴム積層構造体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rubber laminated structure as seismic isolation means comprising a rubber laminated body for seismic isolation and a flange plate for fixing a building and a foundation.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時地震に対する関心が高まり、これに
伴い建造物を地震による災害から防護するための種々の
工夫がなされてきた。その一例として、建造物、例えば
ビルデイングの免震工法があげられる。この免震工法の
主流をなすのが、建造物を鋼板とゴム板とを相互に積層
した支承で支持する工法である。この工法は広範に適用
され、その成果が認められつつある。
2. Description of the Related Art In recent years, interest in earthquakes has increased, and accordingly, various devices have been devised to protect buildings from disasters caused by earthquakes. One example is a seismic isolation method for buildings, for example, building. The mainstream of this seismic isolation method is a method of supporting a building with bearings in which steel plates and rubber plates are laminated on each other. This method has been widely applied and its results are being recognized.

【0003】しかし、免震装置として使用される積層ゴ
ムは、鉛直方向の圧縮力に対しては、100〜200K
gf /cm2 以上の耐力があるが、引張り力に対しては
20Kgf /cm2 以上で降伏し破断を生じる。このた
め、引張り力が作用しないように設計する必要があり、
免震工法にとって一つの制約条件となっている。
However, the laminated rubber used as the seismic isolation device has a compression force of 100 to 200 K with respect to a vertical compressive force.
Although it has a proof stress of gf / cm 2 or more, it yields and breaks at a tensile strength of 20 kgf / cm 2 or more. For this reason, it is necessary to design so that tensile force does not act,
This is one of the constraints for the seismic isolation method.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明の根底をなす課
題は、冒頭に記載した様式の免震工法に使用されるゴム
積層体にあって、引張り力によるゴム積層体の積層ゴム
に及ぼす引張応力および応力集中が緩和され、従って積
層ゴムの破断も回避される免震用ゴム積層体を提供する
ことである。
An object underlying the present invention is a rubber laminate used in the seismic isolation method of the type described at the outset, wherein the tensile force exerted on the laminated rubber of the rubber laminate by a tensile force. An object of the present invention is to provide a seismic isolation rubber laminate in which stress and stress concentration are alleviated, and thus breakage of the laminated rubber is also avoided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題は本発明によ
り、フランジプレートに地震発生時このゴム積層体に加
わる引張力による応力を緩和するための手段が設けられ
ていることによって解決される。上記の手段として、本
発明にあっては、このフランジプレートに引張力による
応力の集中を緩和するスリットが形成されている 更に、本発明にあっては、上記の手段として、フランジ
プレートに引張力による応力の集中を緩和する溝が形成
されている。
According to the present invention, the above object is achieved by providing a flange plate with a means for reducing a stress caused by a tensile force applied to the rubber laminate when an earthquake occurs. As the above means, in the present invention, a slit is formed in the flange plate to reduce the concentration of stress due to tensile force. Further, in the present invention, as the above means, a tensile force is applied to the flange plate. Is formed to alleviate the concentration of stress caused by the stress.

【0006】以下に添付した図面につき本発明を詳細に
説明する。
The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0007】[0007]

【発明の実施の態様】先ず、本発明の技術の基礎となっ
ている思想を説明する。図1および図2には、免震手段
としてのゴム積層構造体を使用した場合の、積層ゴムに
圧縮力Dと引張力Zとが作用した際のこの積層ゴムに対
するこれらの力の力学的な挙動を示した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the concept underlying the technology of the present invention will be described. FIG. 1 and FIG. 2 show the dynamics of these forces on the laminated rubber when a compressive force D and a tensile force Z act on the laminated rubber when a rubber laminated structure is used as the seismic isolation means. Behaved.

【0008】これらの図に示されているように、免震用
ゴム積層構造体3の積層ゴム3′の鉛直方向の力学特性
は、圧縮領域と引張領域とにおいてその剛性が大きく異
なる。これは、圧縮力Dが基礎のコンクリート4からフ
ランジプレート1を介して均一に積層ゴム3′に伝えら
れるのに対して、引張力Zは基礎のコンクリート4から
フランジプレート1のボルト2を介して伝わるためにフ
ランジプレート1が変形を起こすことによる。この圧縮
力Dと引張力Zによるフランジプレート1の挙動を図3
と4に示した。今仮に圧縮領域と引張領域とで剛性が同
一であれば、転倒モーメントによる圧縮力と絶対値が同
じ引張力が生じることとなる(図3参照)。剛性が異な
っている場合引張力Zは比較的小さく(図4参照)、積
層ゴム3′が引張降伏するまでに大きな変位が必要とな
る。
As shown in these figures, the mechanical properties in the vertical direction of the laminated rubber 3 'of the rubber laminated structure 3 for seismic isolation differ greatly in rigidity between the compression region and the tension region. This means that the compressive force D is transmitted uniformly from the foundation concrete 4 to the laminated rubber 3 ′ via the flange plate 1, while the tensile force Z is transmitted from the foundation concrete 4 via the bolts 2 of the flange plate 1. This is due to the fact that the flange plate 1 is deformed to transmit. The behavior of the flange plate 1 due to the compression force D and the tensile force Z is shown in FIG.
And 4. If the compression region and the tension region have the same rigidity, a tensile force having the same absolute value as the compressive force due to the overturning moment is generated (see FIG. 3). When the stiffness is different, the tensile force Z is relatively small (see FIG. 4), and a large displacement is required before the laminated rubber 3 'yields in tension.

【0009】上記のような積層ゴム3′の鉛直剛性の非
線形特性を考慮するとゴムが引張降伏するまでには大き
な変位が必要となり、余裕度が生じる。しかし、フラン
ジプレート1が変形するためにゴムに伝わる応力が均一
でなくなり、ゴム端部に応力集中が生じる(図5の○印
の箇所参照)。この応力集中により積層ゴム3′のゴム
端部から亀裂が発生し、破断が生じる恐れがある。
Considering the non-linear characteristic of the vertical rigidity of the laminated rubber 3 'as described above, a large displacement is required until the rubber yields tensile strength, and a margin is generated. However, since the flange plate 1 is deformed, the stress transmitted to the rubber becomes non-uniform, and stress concentration occurs at the rubber end (see the portion indicated by a circle in FIG. 5). This stress concentration may cause a crack from the rubber end of the laminated rubber 3 ', and may cause a break.

【0010】本発明にあっては、上記のような技術思想
から出発して、引張時の剛性を低下させると同時に、こ
の引張力による危険な応力集中(図6の領域K参照)
が、積層ゴムに生じるのを緩和するための、即ちこの応
力集中Kを分散させるための手段として、図7および図
8に示したように、フランジプレート1にスリット5を
形成した。このスリット5は、フランジプレートの周面
に形成された各々のボルト孔10当たりその近傍に、か
つゴム積層体3方向に面したボルト孔10の側面に形成
される。
In the present invention, starting from the technical idea described above, the rigidity at the time of tension is reduced, and at the same time, dangerous stress concentration due to this tensile force (see region K in FIG. 6).
However, as a means for alleviating the occurrence in the laminated rubber, that is, for dispersing the stress concentration K, a slit 5 was formed in the flange plate 1 as shown in FIGS. The slit 5 is formed in the vicinity of each bolt hole 10 formed on the peripheral surface of the flange plate and on the side surface of the bolt hole 10 facing the rubber laminate 3 direction.

【0011】スリット5は、上記の配設理由から図7に
示したようにボルト孔10の数、即ちボルト2の数に相
当して形成されるのが有利である。このようにフランジ
プレート1にスリット5を設けることにより、図8に示
したようにフランジプレート1のボルト2の周辺におけ
る引張力Zによって生じる応力集中Kが分散されて、応
力の緩和が可能となる。従って、引張力Zが加わった際
のフランジプレート1の縁部領域R(図5)における積
層ゴム3′との接合箇所の破断が回避される。
The slits 5 are advantageously formed corresponding to the number of the bolt holes 10, ie, the number of the bolts 2, as shown in FIG. By providing the slits 5 in the flange plate 1 as described above, the stress concentration K generated by the tensile force Z around the bolts 2 of the flange plate 1 is dispersed as shown in FIG. 8, and the stress can be reduced. . Therefore, it is possible to avoid breaking of the joint portion with the laminated rubber 3 'in the edge region R (FIG. 5) of the flange plate 1 when the tensile force Z is applied.

【0012】スリット5によるこのような応力集中の分
散と応力の緩和が行われる理由は、このスリットにより
ゴムに生じる応力分布が変化するためである。ボルト孔
10とスリット5とを平面図で示した図8から、応力集
中Kの分散状態が認められる。即ち、この図面から、引
張力Zが分散していることが明瞭に認められる。
The reason why the stress concentration is dispersed and the stress is relaxed by the slit 5 is that the stress distribution generated in the rubber by the slit changes. FIG. 8 showing the bolt holes 10 and the slits 5 in a plan view shows that the stress concentration K is dispersed. That is, from this drawing, it is clearly recognized that the tensile force Z is dispersed.

【0013】図9には図8と同様にボルト孔10とスリ
ット5とが平面図で示されているが、この場合スリット
は設けられておらず応力集中Kの領域が認められる。図
10とこの図の切断線A−Aに沿った断面図である図1
1に示すように、本発明の他の実施の態様により、引張
力による応力を緩和するための手段として、ゴム積層
3′を中心としたフランジプレート1′の周面に環状に
溝12が形成されている。
FIG. 9 is a plan view showing the bolt hole 10 and the slit 5 similarly to FIG. 8, but in this case, no slit is provided and a region of stress concentration K is recognized. FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 10 and FIG.
As shown in FIG. 1, according to another embodiment of the present invention, a groove 12 is formed in an annular shape on a peripheral surface of a flange plate 1 'centering on a rubber laminate 3' as a means for relaxing a stress caused by a tensile force. Have been.

【0014】この溝12による構造の場合、フランジプ
レート1′に引張力が加わった場合、このフランジプレ
ート1′が大きく撓むため積層ゴム3′に伝わる引張力
が相対的に緩和される。
In the case of the structure using the groove 12, when a tensile force is applied to the flange plate 1 ', the flange plate 1' is largely bent, so that the tensile force transmitted to the laminated rubber 3 'is relatively reduced.

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明により、建造物の幅または奥行き
に対する高さが比較的高い建造物にあって、従来の方法
では地震の際引張力が作用した場合の積層ゴム支承によ
る免震のための設計が困難であったが、本発明によりこ
のような建造物の免震化が可能となった。
According to the present invention, in a building having a relatively high height with respect to the width or depth of the building, the conventional method is used for seismic isolation by a laminated rubber bearing when a tensile force acts during an earthquake. Although it was difficult to design such a building, the present invention made it possible to make such a building seismically isolated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧縮力が加わった際の免震ゴム積層体の力学的
な挙動を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a mechanical behavior of a seismic isolation rubber laminate when a compressive force is applied.

【図2】引張力が加わった際の免震ゴム積層体の力学的
な挙動を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a mechanical behavior of a seismic isolation rubber laminate when a tensile force is applied.

【図3】圧縮力と引張力の力学的な挙動を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing dynamic behavior of a compressive force and a tensile force.

【図4】圧縮力と引張力の力学的な挙動を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing dynamic behavior of compression force and tension force.

【図5】免震ゴム積層構造体において引張力が加わった
際に、ゴム積層体の最も引張力が集中する領域を示した
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a region where the tensile force is concentrated most in the rubber laminate when a tensile force is applied to the seismic isolation rubber laminated structure.

【図6】応力集中領域を示した図5に相当する平面図で
ある。
FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG. 5, showing a stress concentration region.

【図7】免震用ゴム積層構造体のための引張力による応
力を緩和するための、本発明によるフランジプレートの
図である。
FIG. 7 is a view of a flange plate according to the present invention for mitigating tensile stress for a seismic isolation rubber laminated structure.

【図8】本発明によるフランジプレートを使用した際
の、応力集中の分散状態を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a state of dispersion of stress concentration when a flange plate according to the present invention is used.

【図9】従来のフランジプレートを使用した際の応力集
中を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing stress concentration when a conventional flange plate is used.

【図10】本発明による他の実施の態様により溝を形成
したフランジプレートの図である。
FIG. 10 is an illustration of a flange plate having grooves formed according to another embodiment of the present invention.

【図11】図10の切断線A−Aに沿った断面図であ
る。
FIG. 11 is a sectional view taken along section line AA in FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1′ フランジプレート 2 ボルト 3 ゴム積層体 3′ 積層ゴム 4 基礎コンクリート 5 スリット 10 ボルト孔 12 溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 'Flange plate 2 Bolt 3 Rubber laminated body 3' Laminated rubber 4 Foundation concrete 5 Slit 10 Bolt hole 12 Groove

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 俊夫 東京都青梅市新町2222番地 株式会社錢高 組技術研究所内 (72)発明者 江口 清 東京都千代田区富士見2丁目10番26号 前 田建設工業株式会社内 (72)発明者 和田 章 神奈川県横浜市緑区長津田町4259番地 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshio Yoshida 2222 Shinmachi, Ome-shi, Tokyo Inside Zenitaka Gumi Technology Research Institute Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Eguchi 2-10-26 Fujimi, Chiyoda-ku, Tokyo Maeda Construction Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Akira Wada 4259 Nagatsuta-cho, Midori-ku, Yokohama-shi, Kanagawa

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 免震用ゴム積層体と建造物並びに基礎と
を定着するためのフランジプレートとから成る免震手段
としてのゴム積層構造体において、このフランジプレー
ト(1,1′)に地震発生時このゴム積層体(3′)に
加わる引張力(Z)による応力集中を緩和するための手
段が設けられていることを特徴とする免震手段としての
ゴム積層構造体。
In a rubber laminated structure as a seismic isolation means comprising a rubber laminated body for seismic isolation and a flange plate for fixing a building and a foundation, an earthquake occurs on the flange plate (1, 1 '). A rubber laminated structure as seismic isolation means, wherein means is provided for alleviating stress concentration due to a tensile force (Z) applied to the rubber laminated body (3 ').
【請求項2】 引張力(Z)による応力集中を緩和する
ための手段としてフランジプレート(1)にスリット
(5)が形成されていることを特徴とする請求項1に記
載の免震手段としてのゴム積層構造体。
2. The seismic isolation means according to claim 1, wherein a slit (5) is formed in the flange plate (1) as means for reducing stress concentration due to tensile force (Z). Rubber laminated structure.
【請求項3】 引張力(Z)による応力集中を緩和する
ための手段としてフランジプレート(1′)に溝(1
2)が形成されていることを特徴とする請求項1に記載
の免震用ゴム積層構造体。
3. A groove (1) is formed in a flange plate (1 ') as means for reducing stress concentration due to a tensile force (Z).
The rubber laminated structure for seismic isolation according to claim 1, wherein 2) is formed.
JP19017196A 1996-07-19 1996-07-19 Rubber laminated structure as seismic isolation means Withdrawn JPH1038024A (en)

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Cited By (3)

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